古交市宏祥煤业洗煤厂取用水合理性分析

闫文生

（太原市晋祠水利管理处，山西 太原 030024）

1 项目概况

古交市宏祥煤业有限公司年产量150万t坑口重介洗煤改扩建项目，原有生产规模为年入洗原煤40万t，改扩建后采用重介旋流器主选、煤泥浮选的联合洗煤工艺，年生产规模为150万t。改扩建后建设项目总取水量为377.06 m3/d，其中生产取水量为366.36 m3/d，生活取水量为10.7 m3/d。宏祥煤业有限公司在正常生产情况下，年取新水总量为12.48万m3，其中洗煤厂生产取水量12.09万m3（洗煤系统按330 d计），职工生活取水量0.39万m3（生活用水按365 d计）。

2 区域水资源开发利用现状分析

2.1 水资源开发利用现状

2009年，全市国民经济部门总取水量2297.65万m3，按部门分为城市生活用水464.2万m3，农村生活用水168万m3。第一产业用水198万m3，第二产业用水1 387.45万m3，第三产业用水50万m3，生态用水30万m3。按水源类型分为地表水744.2万m3，地下水1126.45万m3，其中孔隙水727.15万m3，岩溶水399.3万m3；其它427万m3。

2.2 用水水平

2009年，全市城镇供水人口12.79万，人均生活用水指标99 L/（人·d），小于《山西省用水定额》规定的城市居民生活用水120 L/（人·d）的标准。2009年，古交市全市共有规模以上工业企业43个，国内生产总值为11.37亿元，工业总取水量1 387.45万m3，万元产值取水量122.02 m3/万元。全市农田灌溉取水量168万m3，全市农村人畜生活用水总量168万m3。

3 区域水资源开发利用存在的主要问题

3.1 水资源利用结构问题

古交市现状用水水源主要包括地下水及汾河管道供水，地表水受季节影响明显，基本没有拦蓄工程，同时污染严重，无法控制利用；引黄水输水管道虽然途经市境，但在古交境内及上游未建立水处理厂，引黄水质无法保证；中心污水处理厂现状日处理能力在2万t以上，但处理设施落后，且运行成本高，故现状污水基本没有回用。

由于管理体制分割等原因，目前水资源难以有效配置。一方面，地下水大量开采；另一方面，汾河供水管道利用量很少，供水能力闲置；同时，大量中水无法统一配置利用。目前，裂隙水可开采量已接近临界状态，由于采煤漏水和矿井排水，几近疏干；岩溶水地处晋泉保护区和径流补给区，省、市水资源管理部门均严格设限开采，岩溶水难以再扩大开采。

3.2 煤矿开采对水资源的影响加剧

煤矿开采对地表水的影响。采空区不断扩大，导致大面积土地塌陷、地面裂缝、裂隙潜水位下降，以致疏干、包气带厚度加大、陆面蒸发增加，水土保持条件破坏，植被减少，水土流失加重。水文下垫面条件的破坏和矿坑排水量大幅度增加，必然使得河川基流量大幅度减少，河流的环境功能下降，河川基流量明显减少。

煤矿开采对地下水的影响。一是对孔隙水的影响，有资料表明，上部岩层均可形成不同程度的弯曲下沉和裂隙，所以该地区煤矿开采排水后对汾河沿岸孔隙水及地表水都有一定影响。二是对裂隙水的影响，停采后这部分水滞流于旧矿坑中，增加了煤系地层地下水的储存量，在长期还原环境中，地下水矿化度、硬度逐渐增加，污染逐年加剧。三是对岩溶水的影响，深层岩溶水上部地层向下越流补给量减少，下伏深层承压岩溶水可能突破煤系地层底板隔水层发生矿坑底板突水。

3.3 水资源浪费严重

古交市是新兴的工矿城市，主要是工业用水和城镇生活用水。除古交城区外，驻地大矿和其它企业大多使用自备井，受企业用水无计划、不计量、无考核及水价太低等因素的影响，工业万元增加值取水量偏高，工业用水重复利用率偏低，用水浪费现象较严重。

4 建设项目取用水合理性分析

4.1 建设项目取水合理性分析

4.1.1 产业政策的相符性

本项目改扩建后年生产规模为150万t，符合2013年2月16日国家发展改革委第21号令公布的《产业结构调整指导目录（2011年本）（修正）》中，鼓励类第三款“煤炭”第2条“120万t/a及以上高产高效煤矿（含矿井、露天）、高效选煤厂建设”的要求，符合国家产业政策。

4.1.2 水资源配置合理性分析

项目厂址位于古交市西曲街道办永树曲村东北1 km处纳狼沟内，距离汾河约2 km，该段汾河为季节性河流，平时地表径流量不大，在枯水年份或者上游汾河水库蓄水期间，河床基本干涸，厂址周围没有可以利用的地表供水工程，不能满足本项目的用水需求。

项目位于汾河谷地，含水岩组主要是近代河谷冲积层，由砂、砂砾及卵石等组成的第四系松散岩类孔隙水，该层一般厚20～30 m，接受补给强、径流路径短、富水性强。河谷冲积层孔隙水水量丰富，可作为本项目生产生活用水水源。

根据项目建设特点，结合当地可供水源情况，项目生产生活用水取水水源为汾河河谷冲积层孔隙水，符合当地水资源合理配置的要求，取水水源合理可行。

4.2 建设项目用水合理性分析

4.2.1 生产工艺分析

项目生产主要包括原煤准备、分选作业、煤泥水作业等步骤。原煤经汽车运至洗煤厂堆放在储煤场，去除大于250 mm大块后，原煤落至受煤坑，受煤坑原煤经皮带运输机运至原煤分级筛，50 mm以上的筛上煤块进入破碎机，经破碎后与50 mm以下的筛下煤，一并进入跳汰机洗选。经跳汰分选后选出三种产品：精煤、中煤、矸石。中煤和矸石分别进入脱水斗式提升机，脱水后成为最终产品。精煤进入筛孔为5 mm的脱水分级筛，进行脱水分级，筛上物作为精煤产品，筛下物经离心机脱水后，作为末精煤产品。煤泥水经搅拌筒搅拌后去浮选，浮选精煤有压滤机脱水后掺入末精煤，浮选尾煤进入浓缩池，其底流入压滤机脱水回收煤泥，浓缩池溢流水和压滤机滤液，分别进入循环水池作为洗煤水循环回用。

4.2.2 用水环节分析

本项目用水包括生活用水和生产用水，生活用水以办公区公共设施用水为主，主要指保证职工安全生产和身体健康等附属用水，包括办公楼、单身宿舍、食堂及浴室用水；生产用水包括选煤系统用水、原煤堆场洒水、锅炉补充水、化验室用水、绿化及降尘洒水。

4.2.3 污废水处理及回用

项目洗煤系统用水实现一级闭路循环，不外排，产生的污废水主要为生活污水和锅炉、化验室废水。生活污水来源主要为食堂、洗浴、单身楼和办公楼用水，由排水管直接排至地埋式污水处理系统处理。锅炉、化验室废水排放量较少，由排水管收集后送地埋式污水处理系统统一处理。生活、生产污废水处理后全部回用于厂区绿化洒水和原煤堆场洒水。

4.2.4 用水指标分析

根据本项目的生产工艺和用水特点，选取重复利用率、新水利用系数、单位产品取水量和职工人均生活日取水量进行计算分析。

重复利用率。项目经处理后的回用水量为9.21 m3/d，循环水量为7 337.28 m3/d，则重复利用水量为7 346.49 m3/d。项目新水量为377.06 m3/d，则用水量为7 723.55 m3/d，重复利用率R为95.1%。

新水利用系数。项目产生的废污水经处理后全部回用，不外排，新水利用系数为1。

单位产品取水量。项目生产取水量为366.36 m3/d，年运行时间以330 d计，生活取水量为10.7 m3/d，年用水时间为365 d，则年取水总量为12.48万m3。改扩建后项目年生产规模为150万t，则单位产品取水量为0.08 m3/t。符合《山西省用水定额》中现有重介生产工艺洗精煤用水定额为0.10 m3/t的要求。

职工人均生活日取水量。项目劳动定员为90人，生活取水量为10.7m3/d，人均生活取水量为118.9L/（人·d），符合《山西省用水定额》中120 L/（人·d）的要求。

5 结语

通过对项目建设与国家产业政策的相符性、与区域水资源条件及水源配置的合理性分析，项目取水是合理的；通过对项目生产工艺、用水环节和用水指标的计算、分析与比较，项目用水也是合理的。项目的建设对改善当地水资源利用结构、改变水资源浪费现状，起到了一定的引领示范作用。